初中物理电和磁实验题

为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关，做了以下几次实验，实验现象如图所示．根据图示现象回答下列问题：

（1）观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流、有无铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越________．
（2）观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流、线圈的匝数相同时，________铁芯的电磁铁磁性更强．（选填“有”或“无”）
（3）观察图乙与图丙，当线圈的匝数、有无铁芯相同时，通过电磁铁的电流越________，它的磁性就越强．
（4）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有________________________________________．

如图所示 $a$ 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，以下选项中能让 $a$ 在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 　 　。

如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的指针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。

(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整；
(2)指针下方的物体A应由(  )材料制成；

A．铜

B．铁

C．铝

D．塑料

(3)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的________极。
(4)实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向________滑动时(填“左”或“右”)，指针B偏转的角度将会________(填“变大”或“变小”)。
②保持滑片P的位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会________(填“变大”或“变小”)。
(5)经过对电磁铁的探究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性________；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越________，磁性越________。

小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素。经老师指导及查阅资料知，磁场的强弱可以用物理量“B”来表示(单位为“T”)，其大小与直导线中的电流I、测试点到直导线的距离r有关。小明通过实验所测得的两组实验数据如下。
表一：当测试点到直导线的距离r＝0.02m时，磁场的强弱B与电流I的实验数据。

I／A	2.5	5	10	20
B／T	2.5×10^－5	5×10^－5	10×10^－5	20×10^－5

(1)分析表一中的实验数据，你能得到什么结论？
答：________________________________________________________________________。
表二：当直导线中的电流I＝5A时，磁场的强弱B与距离r的实验数据。

r／m	0.02	0.04	0.06	0.08
B／T	5×10^－5	2.5×10^－5	1.67×10^－5	1.25×10^－5

(2)分析表二中的实验数据，你能得到什么结论？
答：________________________________________________________________________。

在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　　的磁场相似。

（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动 $180°$，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　　方向有关。

（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关 $S$接 $a$，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关 $S$从 $a$换到 $b$，调节变阻器的滑片 $P$，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　　，来探究　　的关系。

如图甲所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，看到烛焰晃动，说明声波可以传递　   　。扬声器的工作原理与图中　 　（填“乙”或“丙”）装置的原理相同。

如图是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。

(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是________________________________。
(2)铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为________________________________________。
(3)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是________________________________________。
(4)老师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将________________________________________。

图为探究“磁生电”的实验装置。

（1）闭合开关，让悬着的导体AB____________（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A"）运动时，电流表会发生偏转。
（2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是__________________。
（3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。
装置改进：___________________操作改进：____________________________。

如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通_______过来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察_______来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁(线圈)	50匝	100匝
实验次数	1	2	3	4	5	6
电流 / A	0.8	1.2	1.5	0.8	1.2	1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚	5	8	10	7	11	14

 
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流             ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数      ；
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此猜想是：                 ；(2分）
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：(2分）
                       。

在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：

（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根　   　棒。

（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针　     　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。

（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与　   　磁铁的磁场相似。

（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的　    　极。

（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互　    　（选填“吸引”或“排斥”）。

为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线网，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。

(1)要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：________、________；(写出两点)
(2)开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：________、________；(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是：________。并在虚线框内画出实验电路图。(电动机用符号表示)

为进一步研究电现象与磁现象之间的联系，小明利用身边的实验器材做了下面的探究：
（1）小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”；闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路；小明讲实验中观察得到的现象记录在右表中。

次数	开关	磁场方向	导体ab的运动方向	电流表指针的偏转方向
1	断开	上N下S	向右运动	不偏转
2	闭合	上N下S	向右运动	向左偏转
3	闭合	上N下S	向左运动	向右偏转
4	闭合	上N下S	向上运动	不偏转
5	闭合	上S下N	向下运动	不偏转
6	闭合	上S下N	向右运动	向右偏转
7	闭合	上S下N	向左运动	向左偏转

①实验中，小明通过观察                   来判断电路中是否有感应电流？
②比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与            有关。
③比较实验             可知：在导体运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关。
④小明分析得出，产生感应电流的条件是：                    。
（2）小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。

要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向；
②滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。

用如图所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体ab作左右运动，电流表的指针         ；闭合开关，让导体ab作竖直上下运动，电流表的指针         ；断开开关，再让导体ab作左右运动，电流表指针         .（选填“偏转”或“不偏转”）根据这些现象，可以得到产生感应电流的条件是：                                                    .

回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
(1)探究电磁感应现象:

(2)探究伏安法测量小灯泡的电阻:

如图所示，某班物理学习小组为了探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，将一根导体棒 $\mathit{AB}$的两端用细导线与电流表组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在 $U$形磁铁的磁场中。

（1）让导体棒 $\mathit{AB}$沿竖直方向上下运动时，电流表无示数；让导体棒 $\mathit{AB}$沿水平方向左右运动时，电流表有示数；由此他们得出的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中作　　运动时，导体中就产生感应电流。

（2）当导体棒 $\mathit{AB}$沿水平方向向左运动时，电流表指针向右偏；让导体棒 $\mathit{AB}$沿水平方向向右运动时，电流表指针向左偏，说明感应电流的方向与导体运动的　　有关。

（3）让导体棒 $\mathit{AB}$沿水平向左缓慢运动时，电流表指针向右偏的角度较小；导体棒 $\mathit{AB}$沿水平向左快速运动时，电流表指针向右偏的角度较大，说明感应电流的大小与导体运动的　　有关。